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建筑外墙保温用岩棉板表面增强材料(界面剂)

作者:中建华金盛日期:2022-07-14

岩棉是目前外墙外保温中能够达到A级标准的首选材料。岩棉属于良好的不燃材料,具有良好的高温稳定性,且其导热系数为0.035W/m.k—0.045W/m.k。

岩棉板用于外墙外保温存在的问题有:国产岩矿棉类无机保温制品普遍存在表面强度低、耐水性差等问题;用于外墙外保温系统的构造和施工过程中,简单地套用有机保温板的方法,无法保证岩棉板保温系统的稳定性问题。为推动无机类保温材料应用,针对所存在的主要问题,本文结合现有岩棉板的特点,设计一种岩棉板表面增强材料,提高岩棉板的耐久性和外墙外保温施工性,推建筑用岩棉板保温材料的发展。

1试验用原材料及试验方案

1.1原材料

某品牌岩棉板,固含量为55%的合成聚合物乳液,低碱型水泥,石英粉,细砂,固含量为30%为酸性硅胶,掺量为固体粉料0.2%的憎水剂等。

1.2试验方法

岩棉专用界面剂将分别进行拉伸胶粘原强度、浸水胶粘强度和冻融循环后的胶粘强度试验。具体做法如下:拉伸胶粘原强度:养护27d后,粘上拉拔接头,继续养护24h,测强度值;浸水胶粘强度:养护7d后,在20℃左右的水中养护20d,于水中取出后,粘上拉拔接头,7h后将试件放入水中,17h后于水中取出试件测拉伸胶粘强度。

冻融循环后的胶粘强度:在冻融循环试验机中,其冻融循环的条件为:将试样放在(50±3)℃的干燥箱中16h,然后浸入(20±3)℃的水中浸中8h。试样抹面胶浆面向下,水面应至少高出试样表面20mm;再置于(-20±3)℃冷冻24h为一个循环。共经历10个循环结束试验。

1.3试验方案

表面增强材料配合比为:A1:水泥180Kg、石英粉140Kg、细砂230Kg、聚合物乳液170L、酸性硅溶液145L、水130L;A2:水泥183Kg、石英粉143Kg、细砂230Kg、聚合物乳液190L、酸性硅溶液100L、水160L;A3:水泥190Kg、石英粉145Kg、细砂210Kg、聚合物乳液198L、酸性硅溶液90L、水160L;A4:水泥195Kg、石英粉135Kg、细砂220Kg、聚合物乳液210L、酸性硅溶液80L、水165L。

2试验结果与分析

四组配方的垂直于板面的胶粘原强度、浸水胶粘强度和冻融循环后的胶粘强度值分别为:

A1抗拉原强度24.5kPa、浸水抗拉强度22.0kPa、冻融循环后抗拉强度25.5kPa;

A2抗拉原强度28.6kPa、浸水抗拉强度25.8kPa、冻融循环后抗拉强度22.4kPa;

A3抗拉原强度37.5kPa、浸水抗拉强度34.6kPa、冻融循环后抗拉强度30.6kPa;

A4抗拉原强度26.0kPa、浸水抗拉强度35.6kPa、冻融循环后抗拉强度26.7kPa;

对试验数据的分析可知:综合各项胶粘强度指标后,3号配方表现出良好的性能。所以得出建筑用岩棉板表面增强材料优化配合比为:水泥190Kg、石英粉145Kg、细砂210Kg、聚合物乳液198L、酸性硅溶液90L、水160L。

3建筑用岩棉板表面增强板的力学性能测试

经过岩棉表面增强材料涂覆后,板面各项力学性能均超过20kPa,但是与传统EPS板相比,岩棉板板面的力学性能还存在很大的不足,按照JG144-2019的要求,经表面增强的岩棉板,其抗拉强度应大0.1MPa,但是由于我国现阶段岩棉板生产工艺水平的不足,岩棉板的强度普遍较低,无法真正满足强度要求。

所以,本文采用建筑用耐碱玻纤网格布对岩棉板进行六面包裹的形式,并在其表面涂覆表面增强材料,形成增强岩棉板,并对上述A3号表面增强材料涂覆的岩棉板进行力学性能试验,其试验结果为:抗拉原强度82.5kPa、浸水抗拉强度85.8kPa、冻融循环后抗拉强度80.9kPa;采用岩棉板的增强方法,同时覆盖岩棉界面剂后岩棉板的力学性能,尤其是抗拉强度得以显著提高,能够实现岩棉板板面强度的大幅度提高,强化了岩棉制品的安全性。

4建筑用岩棉板表面增强板屋面保温系统

建筑用岩棉板表面增强板屋面保温系统由基层、排气找坡层、水泥砂浆找平层、防水层、岩棉板保温层、防水层、水泥砂浆保护层和钢筋混凝土刚性层组成,是一种以表面改性复合岩棉板为保温层材料,采用错缝平铺方法固定在基层屋面,再以水泥砂浆和刚性混凝土为保护层的屋面保温系统,与有机保温板系统和其他无机保温板系统并无差异,保温性能良好、安全可靠。

综上所述,岩棉专用界面剂具有良好的粘接性能、防水性能和良好的相容性,不但能够大幅度提升岩棉制品的板面力学性能,而且使其得以长期保持。

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